Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 03. 04. 2012 16:54

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

dilatace času

ahoj- chtel bych se zeptat na toto:
  pokud letím rychlostí 0,8c  tak pro mě plyne čas o kolik procent pomaleji?  pokud se na mě někdo kouká ze Země
  počítal jsem podle vzorce   t=tO :   ( /umocnina /  1- 0,8/na druhou/  ) - vzorec je jiz skrácený o dělení rychlosti rychlostí světla-
     výjde mi, že pokud děj v raketě  trvá 3 minuty tak na Zemi děj trvá 5 minut ( z pozorovatele, ktery je na Zemi)
     tudíž čas v raketě plyne o 40%  pomaleji než na Zemi?  To jsem spočítal podle trojčlenky
5....100%
3....x    x=60%  a rozdíl mezi procenty je 40% .

Podle jednoho článku čas plyne o 60% pomaleji ale nevím jak to vypočítali, nebo zda mají chybu- poradil by mi nekdo prosím jak se to počítá,popř řekl zda to mám dobře?- děkuju


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

  • (téma jako nevyřešené označil(a) medvidek)

#2 03. 04. 2012 19:06

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:

Vztah pro dilataci času podle speciální teorie relativity:
$\Delta t=\frac{\Delta t_0}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

$\Delta t$ je čas, který uplyne nám, naměří ho naše lokální hodiny (spojené s naší soustavou, která je vůči nám v klidu)
$\Delta t_0$ je čas, který uplyne někomu, kdo se pohybuje vůči nám rychlostí $v$, naměří ho jeho hodiny (pohybující se s ním)

Myslím, že uvažuješ správně. I v těch procentech.

Offline

 

#3 03. 04. 2012 19:24 — Editoval Praha505 (03. 04. 2012 19:26)

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

↑ medvidek:
děkuji a tento vzorec  $t=t0\cdot\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}$    určuje, když je člověk na Zemi a zná svůj čas- třiba 15 : 05 tak podle vzorce je na palubě rakety, která letí 0,8c     15:03 ?


BTW- tady j ten zdroj- na kterém to je blbě napsané kdyby někdo se chtěl podívat


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#4 03. 04. 2012 19:35

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Ano, za předpokladu, že byly hodiny synchonizovány v 15:00.

A tvoje $t$ odpovídá mému $\Delta t_0$,
tvoje $t0$ odpovídá mému $\Delta t$.

Offline

 

#5 03. 04. 2012 20:12 — Editoval Praha505 (03. 04. 2012 20:30)

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

$\Delta t$ je čas, který uplyne nám, naměří ho naše lokální hodiny (spojené s naší soustavou, která je vůči nám v klidu)
$\Delta t_0$ je čas, který uplyne někomu, kdo se pohybuje vůči nám rychlostí $v$, naměří ho jeho hodiny (pohybující se s ním)




platí toto i u změny hmotnosti, délek ?


btw- jak dlouho musí ta raketa letět aby místo 15 : 05 byla na její palubě 15: 03 , na to je taky nějaký početní výkon?


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#6 04. 04. 2012 01:33

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Ano, na přepočet hmotnosti nebo délky se používá také ten samý tzv. Lorentzův faktor $\gamma$:
$\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

Jak dlouho musí ta raketa letět?
No prostě když poletí 3 minuty (vlastního času) rychlostí 0,8c, bude se to z hlediska pozemšťanů jevit jako 5 min. Je to dáno tou rychlostí 0,8c. Je jedno, zda to bude měřeno od 15:00 nebo od jiného času.

Při v=0,8c je Lorentzův faktor $\gamma=1,67$.
Pozemšťanům to říká (pro pozemšťany platí), že
- čas na raketě plyne 1,67 krát pomaleji,
- raketa je 1,67 krát těžší,
- podélný rozměr rakety je 1,67 krát kratší.

Offline

 

#7 04. 04. 2012 14:40

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

↑ medvidek:
   takže, když děj trvá na Zemi i třiba 5 atosekund tak na raketě bude trvat 3 atosekundy- takže tyto relativistické jevy fungují, hned, jak je raketa v pohybu - mám pravdu?
   O Lorentzovým faktorem jsem už slyšel, ale nevěnoval jsem tomu pozornost- děkuji že jsi mě naučil něco nového :-)  jinak může pro 0,8c být $\gamma=0,6$ pokud se koukám z rakety kde je 15:03a na Zemi je 15:05?    pokud to chápu, tak se dá vždy první číslo to, které platí pro nás- pokud jsem na Zemi je to 5 : 3  a pokud v raketě tak 3:5 - uvažuji správně?


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#8 04. 04. 2012 21:11

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

Tak jsem i v knize z knihovny našel, že pokud raketa letí 0,8c a děj trvá na zemi  min, tak na její palubě trvá jen 3 minuty a je k tomu i napsáno, že čas běží o 60 = pomaleji- jakto? nemá běžet jen o 40% pomaleji?


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#9 05. 04. 2012 03:40

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Z definice Lorentzova faktoru (vztah v příspěvku #6) plyne, že $\gamma \ge 1$.
Pro $v=0$ máme $\gamma = 1$,
pro $v$ blížící se k $c$ Lorentzův faktor $\gamma$ roste nade všechny meze.

Cituješ tu knihu přesně?!
Nelíbí se mi formulace "děj trvá na Zemi x min", když ve skutečnosti mluvíme o ději na raketě.
Lépe by bylo říct, že "děj probíhající na raketě trvá z hlediska pozorovatele na Zemi x minut".

Je zábavné, když někdo umí teorii relativity a neumí počítat procenta. Doufám, že to nejsem já :-)


POZNÁMKA (raději si s ní nekomplikuj život):
Já jsem takový hnidopich, že v úlohách tohoto typu nerad vidím slovo "pozorovatel", protože to, co by mohl pozorovatel z jedné soustavy opravdu vidět, že se děje ve druhé soustavě, by se mnohdy počítalo o dost složitěji.

Offline

 

#10 05. 04. 2012 12:22 — Editoval Praha505 (05. 04. 2012 12:27)

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

NECHÁPU jakto, že když letí raketa rychlostí 0.9c  tak pozorovatel na Zemi naměří, že je 15:05 a potom naměří, že na raketě je 15:02 ( zaokrouhleně) potom 5 minut = 100 % a 2 minuty = 43% ... čím větší rychlost, tím to má menší procento a já si myslel, že čas plyne o tolik procent pomaleji, kolik se rovná rozdíl procent tedy $100\% -43\% = 57 \% $  tedy v raketě plyne čas o 57% pomaleji, pokud je pozorovatel na Zemi, ale ono to tak není, protože by pak u rychlosti 0,8c byl čas zpomalený pouze o 40 % - vysvětlíš mi to prosímtě jak to tedy je?

K tvé poznámce- chtěl byh na toto téma udělat na konci roku práci do školy, ze které mě potom bude prý zkoušek komise, tak bych tomu rád rozuměl :-)


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#11 06. 04. 2012 00:49

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Já myslím, že uvažuješ správně, jen ta procenta se nám trochu pletou :-)


pro 0,8c je L.faktor=1,67
5 min / 1,67 = 3 min
100% / 1,67 = 60%
Podle pozemšťanů plyne čas na raketě o 40% pomaleji.

pro 0,9c je L.faktor=2,29
5 min / 2,29 = 2,18 min
100% / 2,29 = 43,6%
Podle pozemšťanů plyne čas na raketě o 56,4% pomaleji.


K té mé poznámce:
Předpokládejme, že hodiny byly sesynchronizovány v 15:00, kdy raketa míjela Zemi. Pozemšťan si umí vypočítat, kolik budou ukazovat hodiny na raketě v 15:05 jeho pozemského času. V případě rychlosti 0,8c to bude 15:03. Ale pokud by měl dokonalý dalekohled a podíval by se v 15:05 na raketu, uviděl by na "raketových" hodinách jiný čas. A nejen to, uviděl by raketu na jiném místě, než ve skutečnosti je. Je to proto, že světlu chvíli trvá, než dorazí z rakety na Zemi.

Offline

 

#12 06. 04. 2012 23:31

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

↑ medvidek:
Aha, děkuji, problém byl v tom  -o 60 % a čas plyne 60% - takováto blbá chyba děkuji moc za vysvětlení :-)


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#13 09. 04. 2012 22:29

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

ještě k poznámce, uviděl by že je tam míň než 15:03   nebo více? Pokud by raketa letěla od pozorovatele na Zemi- potom doplerúv jev zpúsobí zředění vln a čas plyne ještě pomaleji ne? Takže uvidí ještě méně než 15:03?


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#14 10. 04. 2012 19:07

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Předpokládáme-li rychlost v=0,8c vzdalování rakety:

Pozemšťan v 15:05 v dalekohledu uvidí raketu s hodinami ukazujícími čas 15:01:40. Podle svých výpočtů ale ví, že na raketě je díky dilataci času právě 15:03.
Na to, aby v dalekohledu uviděl palubní hodiny ukazující 15:03, by musel čekat ještě 4 minuty (do 15:09 svého pozemského času), než světlo z rakety doletí na Zemi.


Dopplerův jev mění barvu světla (vlnovou délku). Rychlost světla ve vakuu je pro všechny "inerciálníky" stejná.

Offline

 

#15 11. 04. 2012 22:43

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

vlnovou délku? Aha, já si to představil jako zvukové vlny, které se zhušťují a naopak. Chápu dobře, že pokud raketa letí ode mě tak se vlnová délka zvětšuje a pokud letí ke mě tak je vlnová délka čím dál menší?


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#16 13. 04. 2012 00:05

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Těžko odpovědět. Měl bys to formulovat jednoznačněji.

Budu-li se dívat na objekt vzdalující se ode mne určitou stálou rychlostí, bude mnou pozorovaná vlnová délka trvale zvětšená o určitou stálou hodnotu. Nebude se tedy postupně zvětšovat se vzdáleností objektu.

Budu-li se dívat na objekt přibližující se ke mně určitou stálou rychlostí, bude mnou pozorovaná vlnová délka trvale zmenšená o určitou stálou hodnotu. Nebude tedy čím dál menší.

Offline

 

#17 13. 04. 2012 15:46

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

↑ medvidek:
A pokud objekt ke mě poletí a přitom bude zrychlovat, tak se vlnová délka bude zmenšovat a zmenšovat?


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#18 15. 04. 2012 04:07

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Ano, vlnová délka pozorovaného světla by monotónně klesala s rostoucí rychlostí přibližování objektu.




____________________________________________________________
(na e-maily ti odpovím, ale nyní jsem na tom opravdu mizerně s časem)

Offline

 

#19 15. 04. 2012 11:07

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

aha, děkuji :-)


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#20 15. 04. 2012 22:21

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

vím, že to nejde, ale kdybych letěl rychlostí větší než světlo tak bych letěl do minulosti nebo do budoucnosti?


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#21 16. 04. 2012 00:39

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
V současnosti uznávané teorie nepředpokládají možnost překročení rychlosti světla ve vakuu. Pokud bychom takovouto možnost připustili, další úvahy resp. závěry se nemohou opírat o tyto teorie. Museli bychom vytvořit jinou (experimenálně ověřitelnou) teorii postavenou na jiných předpokladech. Přiznávám, že já o ničem takovém nevím.

Mimochodem, podle mého chápání je let do budoucnosti celkem běžná věc :-)

Offline

 

#22 16. 04. 2012 15:03

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

ano je to možné i dnes let do budoucnosti, a čím větší rychlost, tím se dostaneme do vzdálenější budoucnosti. Takže se dá předpokládat,že s rychlostí větší než světlo se dostaneme do hodně vzdálené budoucnosti, ale zase pokud předhoníme paprsek, tak múžeme vidět sami sebe na planetě A, ikdyž jsme doopravdy na planetě B ( letíme z A na B)


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#23 17. 04. 2012 21:23

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
Poznámku o letu do budoucností jsem jednoduše myslel tak, že se tam dostanu, i když budu jen stát na místě. Ale stání na místě je relativní, současnost je také relativní, takže to mé tvrzení moc přesné není.

Závěry vyplývající z překročení rychlosti světla ve vakuu jsou většinou dost spekulativní, ale určitě bych je zvládal analyzovat někde u piva :o)

Mohlo by tě třeba zajímat, že rychlost světla skutečně překročit lze, ale ne ve vakuu. Dočteš se o tom například zde.

Offline

 

#24 17. 04. 2012 23:07

Praha505
Příspěvky: 362
Reputace:   
 

Re: dilatace času

shrňme si to:
1) čas do budoucnosti znamená, že budu stárnout pomaleji než ostatní ( zjednodušeně řečeno)

2) pokud poletím rychlostí světla ( teoreticky) tak se pro mě čas zastaví, takže uvidím furt děj, který se stal v jeden okamžik

3) pokud poletím rychleji než světlo, tak se dostanu do budoucna nebo do minulosti? Chýpu to tak, že platí obě možnosti, ale taky obě se vylučují a já potřebuju rozsoudit


Reputace slušností
Doučím základoškolskou matematiku- Svitavsko

Offline

 

#25 17. 04. 2012 23:34

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: dilatace času

↑ Praha505:
1) Ok, to je reálné.

2) To si já nějak představit nedovedu. Nekonečná kontrakce nekonečné délky vesmíru? Co je "nekonečnější"? Byl bych na druhém konci vesmíru okamžitě? Má hmotnost by byla větší než celého vesmíru?

3) Potřebuješ to moc? Odpovědi bych hledal v některé hospodě. Bohužel teď už je dost pozdě - musela by se totiž vytvořit nová teorie relativity a téměř všude už mají zavřeno nebo budou zavírat.

:-)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson